KR101656462B1 - 듀얼 그립퍼가 구비된 기판 그립 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 그립 장치에 관한 것으로서, 글래스 홀더에 로딩된 기판의 제1 지점을 바깥쪽으로 밀어주어 기판을 펴주기 위한 제1 그립퍼와, 상기 기판의 제2 지점을 수직으로 눌러주어 고정시키는 제2 그립퍼와, 상기 제1 그립퍼를 승강시키기 위한 구동력을 발생하는 제1 모터와, 상기 제1 모터의 작동에 의해 승강되어 상기 제1 그립퍼를 승강시키도록 제1 그립퍼와 결합되는 제1 플레이트와, 상기 제2 그립퍼를 승강시키기 위한 구동력을 발생하는 제2 모터와, 상기 제2 모터의 작동에 의해 승강되어 상기 제2 그립퍼를 승강시키도록 제2 그립퍼와 결합되는 제2 플레이트를 포함함으로써, 기판의 얼라인 공정을 진행하기 위하여 기판을 글래스 홀더에 로딩할 때 1차적으로 기판의 처짐을 해결하고, 2차적으로 기판과 마스크의 합착 시 미세한 변화를 잡아줄 수 있다.

Description

듀얼 그립퍼가 구비된 기판 그립 장치{Grip Apparatus for Substrates Having Dual Gripper}
본 발명은 기판 그립 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기판의 얼라인 공정을 진행하기 위하여 기판을 글래스 홀더에 로딩할 때 1차적으로 기판의 처짐을 해결하고, 2차적으로 기판과 마스크의 합착 시 미세한 변화를 잡아주기 위한 듀얼 그립퍼가 구비된 기판 그립 장치에 관한 것이다.
최근 정보 통신 기술의 비약적인 발전과 시장의 팽창에 따라 디스플레이 소자로 평판표시소자(Flat Panel Display)가 각광을 받고 있다. 이러한 평판표시소자로는 액정 표시소자(Liquid Crystal Display), 플라즈마 디스플레이 소자(Plasma Display Panel), 유기 EL(Organic Electro Luminescence) 등이 대표적이다.
이와 같은 평판표시소자는 점차적으로 고화질이 요구됨에 따라 이를 제작할 때 마스크와 기판의 미세정렬은 필수적으로 요구되며, 기판의 평탄도가 매우 중요한 변수로 작용한다.
이는 기판이 대형화되는 추세에서 더욱 중요한 것으로, 대면적 기판의 경우, 기판의 중앙부가 자중에 의해 처짐이 발생하는 문제점이 발생하고, 이러한 기판의 처짐현상은 기판의 얼라인 정밀도를 저하시켜 증착 패턴이 왜곡되는 현상이 발생할 수 있으므로, 이를 방지하는 장치 또는 구조가 요구되는 상황이다.
한국등록특허 제10-1203894호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 기판의 얼라인 공정을 진행하기 전 글래스 홀더에 유입된 기판의 가장자리 및 모서리를 잡아주어 1차적으로는 기판의 처짐을 해결하고, 2차적으로는 기판과 마스크가 미세한 변화를 잡아줄 수 있는 듀얼 그립퍼가 구비된 기판 그립 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 대형화된 기판의 중앙부 처짐 및 왜곡 현상을 크게 개선시킴으로써, 고해상도 디스플레이를 구현하고 패턴의 고정세화(高精細化)에 대응할 수 있는 기판 그립 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 글래스 홀더에 로딩된 기판의 제1 지점을 바깥쪽으로 밀어주어 기판을 펴주기 위한 제1 그립퍼와, 상기 기판의 제2 지점을 수직으로 눌러주어 고정시키는 제2 그립퍼와, 상기 제1 그립퍼를 승강시키기 위한 구동력을 발생하는 제1 모터와, 상기 제1 모터의 작동에 의해 승강되어 상기 제1 그립퍼를 승강시키도록 제1 그립퍼와 결합되는 제1 플레이트와, 상기 제2 그립퍼를 승강시키기 위한 구동력을 발생하는 제2 모터와, 상기 제2 모터의 작동에 의해 승강되어 상기 제2 그립퍼를 승강시키도록 제2 그립퍼와 결합되는 제2 플레이트를 포함하는 기판 그립 장치가 제공된다.
상기 기판은 장축과 단축으로 이루어지며, 상기 제1 지점은 상기 기판의 장축을 이루는 양측 가장자리에 위치하고, 상기 제2 지점은 기판의 모서리로 될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 그립퍼는 상기 제1 플레이트에 고정되는 고정 브라켓과, 상기 고정 브라켓에 힌지결합되어 상기 제1 그립퍼의 승강에 따라 소정 각도로 회전하는 회전 브라켓과, 상기 회전 브라켓의 하단에 구비되어 상기 제1 지점에서 상기 기판과 접하면서 상기 기판을 바깥쪽으로 밀어주는 그립부와, 상기 회전 브라켓의 힌지축에 개재되어 상기 제1 그립퍼가 상승하면 상기 회전 브라켓에 복원력을 제공하는 스프링과, 상기 회전 브라켓이 수직방향을 기준으로 소정의 각도로 경사지게 설치되도록 하여 상기 회전 브라켓의 회전방향을 제어하는 각도제어 프레임을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 그립부는 하단부가 라운딩되는 형상으로 이루어지며, 상기 제1 지점에서 접하는 기판을 부드럽게 밀어줄 수 있도록 고무 또는 우레탄 재질로 이루어질 수 있다.
이와 같은 본 발명은 상기 제1 모터가 작동하여 상기 제1 플레이트가 하강하면 상기 그립부가 기판을 누르게 되고, 상기 제1 모터가 계속 작동하면 상기 회전 브라켓이 기판의 바깥쪽으로 회전하면서 기판을 밀어주게 된다.
한편, 상기 제2 그립퍼는 상기 제2 플레이트에 설치되어 상기 제2 모터의 작동에 따라 승강하는 베이스 블럭과, 상기 베이스 블럭이 하강하면 상기 기판의 제2 지점을 눌러주는 누름판과, 상기 누름판이 기판을 누르는 힘을 완충시키는 완충수단을 포함할 수 있다.
상기 완충수단은 상기 베이스 블럭에 설치되는 가이드 블럭과, 상기 가이드 블럭과 상기 누름판에 양단이 고정되어 상기 베이스 블럭의 승강을 안내하기 위한 가이드 축과, 상기 가이드 축에 개재되고 양단이 상기 가이드 블럭과 베이스 블럭에 지지되어 상기 누름판에 완충력과 복원력을 제공하는 스프링과, 상기 베이스 블럭 내부에 설치되어 상기 베이스 블럭에 따라 상기 가이드 축을 승강하는 리니어 부쉬를 포함할 수 있다.
본 발명에서, 상기 제1 모터와 제2 모터는 순차적으로 작동하되, 상기 제1 모터가 작동하여 상기 제1 그립퍼가 기판을 바깥쪽으로 밀어주어 1차적으로 기판의 처짐을 해결한 후, 상기 제2 모터가 작동하여 상기 제2 그립퍼가 기판을 고정시켜 2차적으로 기판과 마스크의 미세한 변화를 잡아줄 수 있다.
이상에서 살펴본 본 발명에 의하면, 제1 그립퍼와 제2 그립퍼로 구성된 듀얼 그립퍼를 이용하여 기판의 얼라인 공정을 진행하기 전 글래스 홀더에 유입된 기판의 가장자리 및 모서리를 잡아줌으로써, 기판의 처짐과 기판과 마스크 사이의 미세 변화를 잡아줄 수 있는 효과가 있다.
이로써, 소비자가 요구하는 고해상도의 디스플레이를 구현할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 기판 그립 장치가 설치되는 얼라인 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에서의 'A' 부분을 확대도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 그립퍼를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1 그립퍼를 도시한 측면도이다.
도 5는 본 발명의 제1 그립퍼를 도시한 정면도이다.
도 6은 본 발명의 제2 그립퍼를 도시한 사시도이다.
도 7은 도 6의 반대면이 보이게 하는 제2 그립퍼의 사시도이다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
도 1은 본 발명의 기판 그립 장치가 설치되는 얼라인 장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에서의 'A' 부분을 확대도시한 사시도이다.
이에 도시한 바와 같이, 본 발명의 기판 그립 장치는 기판(S)의 얼라인 공정을 진행할 때 기판의 중앙부가 처지는 문제점을 해결하기 위한 것으로, 기판(S)을 글래스 홀더(10)에 로딩하는 얼라인 장치에 설치된다.
특히, 본 발명에서는 기판의 처짐을 방지하기 위해 듀얼(Dual) 그립퍼를 구비하는데, 본 발명의 듀얼 그립퍼는 기판(S)의 가장자리를 잡아주기 위해 설치되는 제1 그립퍼(100)와, 기판의 모서리를 잡아주기 위해 설치되는 제2 그립퍼(200)로 이루어지어, 1차적으로는 기판의 처짐을 해결하고, 2차적으로는 기판과 마스크의 키를 맞추어 미세한 변화를 잡아줄 수 있도록 한다.
통상, 상기 기판(S)은 장축과 단축으로 이루어지는 직사각형 형상이며, 상기 제1 그립퍼(100)는 상기 기판의 장축을 이루는 양측 가장자리(제1 지점)에 위치하고, 상기 제2 그립퍼(200)는 기판의 4개의 모서리(제2 지점)에 각각 설치된다.
상기 제1 그립퍼(100)는 글래스 홀더(10)에 로딩된 기판에 접하여 기판(S)의 접면을 바깥쪽으로 밀어주어 기판(S)을 펴주기 위한 것으로, 기판(S)의 양측에 대칭되게 설치되며 상기 제1 그립퍼(100)를 승강시키기 위한 구동력을 발생하는 제1 모터(20)에 의해 상하방향으로 승강된다.
또한, 상기 제1 모터(20)가 작동되면 상기 제1 그립퍼(100)를 승강시키도록 상기 제1 그립퍼(100)에는 상기 제1 모터(20)에 의해 승강되는 제1 플레이트(40)가 결합된다. 도 1에 도시한 일실시예에서는 전체 얼라인 장치 중 센터에 설치되는 모터를 제1 모터(20)로 설계하여 제1 그립퍼(100)를 승강시키도록 하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 제1 모터(20)의 위치 및 개수 등은 다양하게 적용될 수 있음은 물론이다.
한편, 본 발명의 기판 그립 장치는 상기 제2 그립퍼(200)를 승강시키기 위한 구동력을 발생하는 제2 모터(30)와, 상기 제2 모터(30)의 작동에 의해 승강되어 상기 제2 그립퍼(200)를 승강시키도록 제2 그립퍼(200)와 결합되는 제2 플레이트(50)를 포함한다.
첨부한 도 3은 본 발명의 제1 그립퍼를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 제1 그립퍼를 도시한 측면도이며, 도 5는 본 발명의 제1 그립퍼를 도시한 정면도이다.
이에 도시한 바와 같이, 상기 제1 그립퍼(100)는 링크 타입으로 이루어지며, 상기 제1 플레이트(40)에 고정되는 고정 브라켓(110)과, 상기 고정 브라켓(110)에 힌지결합되는 회전 브라켓(130)과, 상기 회전 브라켓(130)의 하단에 구비되는 그립부(132)와, 상기 회전 브라켓(130)의 힌지축(134)에 개재되는 스프링(136)과, 상기 회전 브라켓(130)이 수직방향을 기준으로 소정의 각도로 경사지게 설치되도록 하여 상기 회전 브라켓(130)의 회전방향을 제어하는 각도제어 프레임(120)을 포함한다.
상기 고정 브라켓(110)은 상기 제1 플레이트(40)에 고정되도록 'ㄱ'자 형상으로 이루어지며, 상기 제1 모터(20)에 의해 제1 플레이트(40)가 승강하면 이에 따라 제1 그립퍼(100)를 승강시키게 된다.
또한, 상기 회전 브라켓(130)은 상기 고정 브라켓(110)의 하단에 힌지결합되어 상기 제1 모터(20)가 작동하면 상기 힌지축(134)을 중심으로 상기 제1 그립퍼(100)의 승강에 따라 소정 각도로 회전하게 된다.
상기 회전 브라켓(130)의 하단에는 기판(S)과 접하기 위한 그립부(132)가 설치되는데, 상기 그립부(132)는 제1 그립퍼(100)가 하강할 때 상기 기판(S)과 접하면서 상기 기판(S)을 바깥쪽으로 밀어주는 역할을 한다.
여기서, 상기 그립부(132)는 기판을 밀어주기 용이하도록 하단부가 라운딩되는 형상으로 이루어지며, 상기 기판을 부드럽게 밀어줄 수 있도록 고무 또는 우레탄 재질로 이루어질 수 있다.
또한, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 그립부(132)의 하단에는 요홈(132a)이 형성될 수 있다.
한편, 상기 스프링(136)은 상기 회전 브라켓(130)이 기판을 바깥쪽으로 밀어줄 때 지지력을 제공하며, 상기 제1 그립퍼(100)가 상승하면 상기 회전 브라켓(130)에 복원력을 제공하는 역할을 한다. 상기 스프링(136)은 도 5에서 보는 바와 같이, 코일 스프링으로 이루어지는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 회전 브라켓(130)은 수직방향을 기준으로 소정의 각도로 경사지게 설치되는데, 이는 제1 그립퍼(100)가 하강할 때 상기 회전 브라켓(130)이 항상 기판의 바깥방향으로만 회전하도록 하기 위한 것이다.
이를 위해, 상기 회전 브라켓(130)의 회전방향을 제어하는 각도제어 프레임(120)이 설치된다. 상기 각도제어 프레임(120)은 기판(S) 측에 설치되며, 기판의 반대방향으로 소정 각도 꺾이는 형상을 갖는다.
이와 같은 본 발명은 상기 제1 모터(20)가 작동하여 상기 제1 플레이트(40)가 하강하면 상기 그립부(132)가 기판을 누르게 되고, 상기 제1 모터(20)가 계속 작동하면 상기 회전 브라켓(130)이 기판의 바깥쪽으로 회전하면서 상기 그립부(132)가 기판을 밀어주게 된다.
첨부한 도 6은 본 발명의 제2 그립퍼를 도시한 사시도이고, 도 7은 도 6의 반대면이 보이게 하는 제2 그립퍼의 사시도이다.
상기 제2 그립퍼(200)는 상기 제2 플레이트(50)에 설치되어 상기 제2 모터(30)의 작동에 따라 승강하는 베이스 블럭(220)과, 상기 베이스 블럭(220)이 하강하면 상기 기판의 모서리를 눌러주는 누름판(260)과, 상기 누름판(260)이 기판을 누를 때 누르는 힘을 완충시키는 완충수단을 포함할 수 있다.
상기 완충수단은 상기 베이스 블럭(220)에 설치되는 가이드 블럭(210)과, 상기 가이드 블럭(210)과 상기 누름판(260)에 양단이 고정되어 상기 베이스 블럭(220)의 승강을 안내하기 위한 가이드 축(230)과, 상기 가이드 축(230)에 개재되고 양단이 상기 가이드 블럭(210)과 베이스 블럭(220)에 지지되어 상기 누름판(260)에 완충력과 복원력을 제공하는 스프링(240)과, 상기 베이스 블럭(220) 내부에 설치되어 상기 베이스 블럭(220)에 따라 상기 가이드 축(230)을 승강하는 리니어 부쉬(250)를 포함하여 구성된다.
이와 같은 제2 그립퍼(200)는 상기 제2 모터(30)가 작동하여 하강하면, 상기 베이스 블럭(220)과 가이드 블럭(210)이 하강하면서 상기 누름판(260)이 상기 기판의 모서리에 닿아 기판의 모서리를 눌러주게 된다.
이때, 상기 가이드 축(230)에 개재된 스프링(240)에 의해 상기 누름판(260)이 기판을 눌러주는 힘에 완충력을 제공하여, 기판(S)을 부드럽게 눌러줄 수 있다.
본 발명에서, 상기 제1 모터(20)와 제2 모터(30)는 순차적으로 작동하게 제어할 수 있다. 즉, 상기 제1 모터(20)와 제2 모터(30)가 동시에 작동하도록 할 수도 있으나, 상기 제1 그립퍼(100)를 통해 상기 기판(S)을 1차적으로 펴주어 기판의 처짐을 해결하고 나서, 2차적으로 기판과 마스크의 키를 맞추어 미세한 변화를 잡아줄 수 있도록 본 발명에서는 제1 모터(20)와 제2 모터(30)가 순차적으로 작동하게 한다.
즉, 먼저 상기 제1 모터(20)가 작동하여 상기 제1 그립퍼(100)가 기판을 바깥쪽으로 밀어주어 1차적으로 기판의 처짐을 해결한 후, 상기 제2 모터(30)가 작동하여 상기 제2 그립퍼(200)가 기판을 고정시켜 2차적으로 기판과 마스크의 미세한 변화를 잡아줌으로써, 기판의 얼라인 공정 시 기판의 처짐을 개선하고 기판의 얼라인 정밀도를 향상시킬 수 있다.
본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.
10: 글래스 홀더 20: 제1 모터
30: 제2 모터 40: 제1 플레이트
50: 제2 플레이트 100: 제1 그립퍼
110: 고정 브라켓 120: 각도제어 프레임
130: 회전 브라켓 132: 그립부
134: 힌지축 136: 스프링
200: 제2 그립퍼 210: 가이드 블럭
220: 베이스 블럭 230: 가이드 축
240: 스프링 250: 리니어 부쉬
260: 누름판

Claims (8)

  1. 글래스 홀더에 로딩된 기판의 제1 지점을 바깥쪽으로 밀어주어 기판을 펴주기 위한 제1 그립퍼;
    상기 기판의 제2 지점을 수직으로 눌러주어 고정시키는 제2 그립퍼;
    상기 제1 그립퍼를 승강시키기 위한 구동력을 발생하는 제1 모터;
    상기 제1 모터의 작동에 의해 승강되어 상기 제1 그립퍼를 승강시키도록 제1 그립퍼와 결합되는 제1 플레이트;
    상기 제2 그립퍼를 승강시키기 위한 구동력을 발생하는 제2 모터; 및
    상기 제2 모터의 작동에 의해 승강되어 상기 제2 그립퍼를 승강시키도록 제2 그립퍼와 결합되는 제2 플레이트;
    를 포함하며,
    상기 제1 그립퍼는,
    상기 제1 플레이트에 고정되는 고정 브라켓;
    상기 고정 브라켓에 힌지결합되어 상기 제1 그립퍼의 승강에 따라 소정 각도로 회전하는 회전 브라켓;
    상기 회전 브라켓의 하단에 구비되어 상기 제1 지점에서 상기 기판과 접하면서 상기 기판을 바깥쪽으로 밀어주는 그립부;
    상기 회전 브라켓의 힌지축에 개재되어 상기 제1 그립퍼가 상승하면 상기 회전 브라켓에 복원력을 제공하는 스프링; 및
    상기 회전 브라켓이 수직방향을 기준으로 소정의 각도로 경사지게 설치되도록 하여 상기 회전 브라켓의 회전방향을 제어하는 각도제어 프레임;
    을 포함하는 기판 그립 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 기판은 장축과 단축으로 이루어지며, 상기 제1 지점은 상기 기판의 장축을 이루는 양측 가장자리에 위치하고,
    상기 제2 지점은 기판의 모서리인 것을 특징으로 하는 기판 그립 장치.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 그립부는 하단부가 라운딩되는 형상으로 이루어지며, 상기 제1 지점에서 접하는 기판을 부드럽게 밀어줄 수 있도록 고무 또는 우레탄 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판 그립 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1 모터가 작동하여 상기 제1 플레이트가 하강하면 상기 그립부가 기판을 누르게 되고, 상기 제1 모터가 계속 작동하면 상기 회전 브라켓이 기판의 바깥쪽으로 회전하면서 기판을 밀어주는 것을 특징으로 하는 기판 그립 장치.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 제2 그립퍼는,
    상기 제2 플레이트에 설치되어 상기 제2 모터의 작동에 따라 승강하는 베이스 블럭;
    상기 베이스 블럭이 하강하면 상기 기판의 제2 지점을 눌러주는 누름판; 및
    상기 누름판이 기판을 누르는 힘을 완충시키는 완충수단;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 그립 장치.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 완충수단은,
    상기 베이스 블럭에 설치되는 가이드 블럭;
    상기 가이드 블럭과 상기 누름판에 양단이 고정되어 상기 베이스 블럭의 승강을 안내하기 위한 가이드 축;
    상기 가이드 축에 개재되고 양단이 상기 가이드 블럭과 베이스 블럭에 지지되어 상기 누름판에 완충력과 복원력을 제공하는 스프링; 및
    상기 베이스 블럭 내부에 설치되어 상기 베이스 블럭에 따라 상기 가이드 축을 승강하는 리니어 부쉬;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 그립 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 모터와 제2 모터는 순차적으로 작동하되,
    상기 제1 모터가 작동하여 상기 제1 그립퍼가 기판을 바깥쪽으로 밀어주어 1차적으로 기판의 처짐을 해결한 후, 상기 제2 모터가 작동하여 상기 제2 그립퍼가 기판을 고정시켜 2차적으로 기판과 마스크의 미세한 변화를 잡아주는 것을 특징으로 하는 기판 그립 장치.
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